示波器的使用方法 示波器的使用方法( 五 )


如果示波器的输人信号为一个100KHz的正弦信号,示波器显示的信号频率却是50KHz,这是怎么回事呢?这是因为示波器的采样速率太慢,发生了混迭现 象 。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率,或者即使示波器上的触发指导灯已经亮了,而显示的波形仍不稳固 。混迭的发生如图1所示 。那么,对于 一个未知频率的波形,如何断定所显示的波形是否已经发生混迭呢?可以通过慢慢转变扫速t/div到较快的时基档,看波形的频率参数是否急剧转变,如果是,解释波形混迭已经产生;或者晃动的波形在某个较快的时基档稳固下来,也解释波形混迭已经产生 。依据奈奎斯特定理,采样速率至少高于信号高频成分的2倍才不 会产生混迭,如一个500MHz的信号,至少须要1GS/s的采样速率 。有如下几种办法可以简略地防止混迭产生:
调剂扫速;
采取主动设置(Autoset);
试着将收集方法切换到包络方法或峰值检测方法,因为包络方法是在多个收集记载中寻找极值,而峰值检测方法则是在单个收集记载中寻找最大最小值,这两种办法都能检测到较快的信号变更 。
如果示波器有InstaVu采集方法,可以选用,因为这种方法采集波形速度快,用这种办法显示的波形相似于用模仿示波器显示的波形 。
2.采样速率与t/div的关系
每台数字示波器的最大采样速率是一个定值 。但是,在任意一个扫描时光t/div,采样速率fs由下式给出:
fs=N/(t/div)N为每格采样点
当采样点数N为必定值时,fs与t/div成反比,扫速越大,采样速率越低 。下面是TDS520B的一组扫速与采样速率的数据:
表1扫速与采样速率
t/div(ns)1252550100200fs(GS/s)502510210.50.25
综上所述,应用数字示波器时,为了避免混迭,扫速档最好置于扫速较快的地位 。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺,扫速档则最好置于主扫速较慢的地位 。
数字示波器的上升时光
在模仿示波器中,上升时光是示波器的一项极其主要的指标 。而在数字示波器中,上升时光甚至都不作为指标明白给出 。由于数字示波器测量办法的原因,以致于主动 测量出的上升时光不仅与采样点的地位相干,如图2中a表现上升沿恰好落在两采样点中间,这时上升时光为数字化间隔的0.8倍 。图2中的b的上升沿的中部有 一采样点,则同样的波形,上升时光为数字化间隔的1.6倍 。另外,上升时光还与扫速有关,下面是TDS520B测量同一波形时的一组扫速与上升时光的数 据:
表2扫速与上升时光
t/div(ms)502010521tr(s)800320160803216
由上面这组数据可以看 出,虽然波形的上升时光是一个定值,而用数字示波器测量出来的成果却因为扫速不同而相差甚远 。模仿示波器的上升时光与扫速无关,而数字示波器的上升时光不 仅与扫速有关,还与采样点的地位有关,应用数字示波器时,我们不能象用模仿示波器那样,依据测出的时光来反推出信号的上升时光 。


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